• Название:

    ДМ 2. Определение допускаемых напряжений зубч...

  • Размер: 0.03 Мб
  • Формат: DOCX
  • или


2 Определение допускаемых напряжений.

Быстроходная ступень.

Материал − сталь 40X [5, т. 3.2, с. 53].

Шестерня − сталь 40Х, термообработка – улучшение + ТВЧ, Твердость поверхности НRCэ1 = 51; σB= 900 МПа; σT= 750 МПа; σ-1=410 МПа. Диаметр заготовки Dпред= 200 мм.

Колесо − сталь 40Х, термообработка − улучшение + ТВЧ, Твердость поверхности НRCэ2 = 45;

σB= 900 МПа; σT= 750 МПа; σ-1=410 МПа. Диаметр заготовки Dпред= 200 мм.

Пределы контактной и изгибной выносливости зубьев ( табл.2.1).

σHO1 = 17 НRCэ1 + 200 = 17 . 51 + 200 = 1067 МПа;

σFO1= 650 МПа ;

σHO2 = 17 НRCэ2 + 200 = 17 . 45 + 200 = 965 МПа;

σFO2= 650 МПа.

Коэффициенты безопасности: SH1= 1,2; SH2= 1,2 ( табл. 2.1 ).

SF = S'F . S"F = 1,75 . 1,0 = 1,75.

S'F = 1,75

S"F = 1,0 − заготовка получена штамповкой ( с. 5).

Базовое число циклов нагружения

NHG1= 1000 . НRCэ12,9 = 1000 . 512,9 = 89,5. 106

NHG2= 1000 . НRCэ22,9 = 1000 . 482,9 = 62,3 .106

NFG1= NFG2 = 4 . 106

Эквивалентное число циклов нагружения по контактным напряжениям NHi и напряжениям изгиба NFi ( по графику загрузки )

Шестерня (n2 = 244,25 мин-1)

NH1 = 60·ni·Lh·TiT3·LhiLh = 60·244,25·6300·13·0.2+0.73·0.5+0.33·0.3 = 2,1·108

Колесо NH2 = NH1/ uт = 2,1 . 108 /6 = 35 . 106.

NF1=60·ni·Lh·TiT9·LhiLh = 60·244,25·6300·19·0.2+0.79·0.5+0.39·0.3 = 1,4 ·108

NF2 = NF1/ uт = 1,4 . 108/6 = 20,3 . 106.

Коэффициенты долговечности KHL и KFL

т.к. NH1 > NHG1 , то KHL1 = 1

т.к. NH2 < NHG2 , то KHL2 = 6NHGiNHi = 662,335,1=1.1

т.к. NF1 > NFG1 , то KFL1 = 1,0.

т.к. NF2 > NFG2 , то KFL2 = 1,0.

Коэффициенты КFC = 1 – передача нереверсивная (с.6).

Допускаемые контактные напряжения

σH1= σH01sH·KHL1 = 10671.2·1·1=889 МПа.

σH2= σH02sH·KHL2 = 9651.2·1·1.1=885 МПа.

Допускаемые напряжения изгиба

σF1=σF2= σF01sF·KFL1·KFC = 6501.75·1·1=371,4 МПа.

Расчетные допускаемые напряжения

[σH ] = 0,45{ [σH ]1 + [σH ]2} = 0,45 (889 + 885) = 798 МПа

1,25[σH ]min = 1,25 . 885 = 1106 МПа.

Условие [σH ] < 1,25[σH ]min соблюдается.

Тихоходная ступень.

Материал − сталь 40X [5, т. 3.2, с. 53].

Шестерня − сталь 40Х, термообработка – улучшение + ТВЧ, Твердость поверхности НRCэ1 = 50; σB= 900 МПа; σT= 750 МПа; σ-1=410 МПа. Диаметр заготовки Dпред= 200 мм.

Колесо − сталь 40Х, термообработка − улучшение + ТВЧ, Твердость поверхности НRCэ2 = 48;

σB= 900 МПа; σT= 750 МПа; σ-1=410 МПа. Диаметр заготовки Dпред= 200 мм.

Пределы контактной и изгибной выносливости зубьев ( табл.2.1).

σHO1 = 17 НRCэ1 + 200 = 17 . 50 + 200 = 1050 МПа;

σFO1= 650 МПа ;

σHO2 = 17 НRCэ2 + 200 = 17 . 48 + 200 = 1016 МПа;

σFO2= 650 МПа.

Коэффициенты безопасности: SH1= 1,2; SH2= 1,2 ( табл. 2.1 ).

SF = S'F . S"F = 1,75 . 1,0 = 1,75.

S'F = 1,75

S"F = 1,0 − заготовка получена штамповкой ( с. 5).

Базовое число циклов нагружения

NHG1= 1000 . НRCэ12,9 = 1000 . 502,9 = 84,5. 106

NHG2= 1000 . НRCэ22,9 = 1000 . 482,9 = 75,5 .106

NFG1= NFG2 = 4 . 106

Эквивалентное число циклов нагружения по контактным напряжениям NHi и напряжениям изгиба NFi ( по графику загрузки )

Шестерня (n2 = 244,25 мин-1)

NH1 = 60·ni·Lh·TiT3·LhiLh = 60·61·6300·13·0.2+0.73·0.5+0.33·0.3 = 3,5·107

Колесо NH2 = NH1/ uт = 3,5 . 107 /4 = 8,7 . 106.

NF1=60·ni·Lh·TiT9·LhiLh = 60·61·6300·19·0.2+0.79·0.5+0.39·0.3 = 2 ·107

NF2 = NF1/ uт = 2 . 107 /4 = 5.1 . 106.

Коэффициенты долговечности KHL и KFL

т.к. NH1 < NHG1 , то KHL1 = 6NHGiNHi = 684.535=1.16

т.к. NH2 < NHG2 , то KHL2 = 6NHGiNHi = 675.18.8=1.43

т.к. NF1 > NFG1 , то KFL1 = 1,0.

т.к. NF2 > NFG2 , то KFL2 = 1,0.

Коэффициенты КFC = 1 – передача нереверсивная (с.6).

Допускаемые контактные напряжения

σH1= σH01sH·KHL1 = 10501.2·1·1.16=1013 МПа.

σH2= σH02sH·KHL2 = 10161.2·1·1.43=1211 МПа.

Допускаемые напряжения изгиба

σF1=σF2= σF01sF·KFL1·KFC = 6501.75·1·1=371,4 МПа.

Расчетные допускаемые напряжения

[σH ] = 1013 МПа.